第十一章 卤素与氧族03（课件）《无机化学》同步教学（高教版）

第十一章 卤素与氧族 目录 11.1 P区元素 11.2 卤素 11.3 氧族元素 硫的氧化物有S2O、S2O3、SO2、SO3、S2O7、SO4等，其中最重要的是SO2和SO3。硫又能形成种类繁多的含氧酸。 一、二氧化硫　SO2 1、SO2的物理性质　　SO2是无色有刺激臭味的气体，它的分子具有极性，极易液化，在常压下，263KSO2就能液化。液态SO2还是许多物质的良好溶剂。 SO2的漂白性 11.3.6 SO2、H2SO3及其盐 2、SO2的化学性质 (1)漂白性: SO2能和一些有机色素结合成为无色的化合物，因此，可用于漂白纸张、草帽等。 SO2对大气的污染 (2)对大气的污染 　　SO2是大气中一种主要的气态污染物。含有SO2的空气不仅对人类及动植物有毒害，还会腐蚀金属制品，损坏油漆颜料，织物和皮革、形成酸雨等。硫在空气中燃烧即得到SO2，许多金属的硫化物矿灼烧时能生成氧化物，同时放出SO2。2ZnS+3O2＝2ZnO+2SO2 SO2的结构 (3)SO2的结构 　　与臭氧的结构相似，二氧化硫分子是V形的构型，分子中的S原子以sp2杂化与两个O原子各形成一个键，还有一个p轨道与两个O原子相互平行的p轨道形成一个Π34的离域Π键。二氧化硫分子的结构。 (4)SO2的氧化、还原性 　　SO2中的S的氧化数为+4，处于中间价态，既可做氧化剂，又可做还原剂。 H2SO3及其盐 二、H2SO3及其盐 1、 H2SO3的酸性 SO2的水溶液实际上是一种水合物SO2·xH2O目前没有制得游离的亚硫酸，在水溶液中时，显著地分解为SO2和H2O。在亚硫酸的水溶液中存在下列平衡： SO2+xH2OSO2·xH2OH++HSO3-+(x-1)H2O HSO3-H++SO32- Ka1=1.54×10-2、Ka2=1.02×10-7可知其酸性比碳酸的要强。 　　加酸并加热时平衡向左移动，有SO2气体逸出。加碱时，则平衡向右移动，生成酸式盐或正盐。 酸性介质中H2SO3的氧化性不强，在碱性介质中还原性很强，亚硫酸及其盐主要表现还原性，生成+6价的硫酸或硫酸盐。 SO32-+2H+＝H2O+SO2↑(可用于实验室制备） Na2SO3和NaHSO3大量用于染料工业，漂白织物时的去氯剂。 3、SO32-及H2SO3的结构 SO32-的结构：S的6个价电子加2个电子，共计8个电子，4对采取sp3杂化， 请问：它能形成离域Π键吗？ H2SO3的氧化、还原性 2、 H2SO3的氧化、还原性 　　　　　A　 SO42- ________H2SO3________S　 　　　 B　SO42- ________ SO32- ________ S 0.172 0.45 -0.93 -0.66 三氧化硫 SO3（硫酐） 1、SO3的结构 　　无色的气态SO3主要是以单分子存在。它的分子是平面三角形，硫原子以sp2杂化，有一个离域Π46键。只有非常纯的SO3可在室温下以液态存在。固态SO3有(层状结构，它是三种变体中最稳定的一种)、(要在痕量水存在下方能形成。是链状结构)、(具有类似冰状的三聚体环状结构)三种变体，其稳定性依次减小。 SO3的结构 中心S原子采取sp2杂化，孤电子对使一个氧原子中的两个电子归并成对后配到其空轨道中形成配键，这个氧原子中的其余p轨道是2个电子，S原子的p轨道中也是两个电子，另两个O原子的p轨道都有成单电子，共有6个电子小于轨道数的两倍2×4=8，满足形成离Π域键的条件。形成离域Π46键 SO3、H2SO4及其盐 2、SO3的性质 SO3是一个强氧化剂，特别在高温时它能将P氧化为P4O10，将HBr氧化为Br2。 三氧化硫极易吸水，在空气中强烈冒烟，溶于水中即生成硫酸并放出大量热。放出的热使水产生的蒸气与SO3形成酸雾,影响吸收的效果,所以工业上生产硫酸是用浓硫酸吸收SO3得发烟硫酸，再用水稀释。 二、H2SO4及其盐的结构与性质 纯硫酸是无色的油状液体，283.4K时凝固。在液态和固态的硫酸分子间都存在着氢键所以属于高沸点酸。我们通常所说的浓硫酸是98％（18mol/L)，可用来制低沸点酸，有吸水性（做干燥剂）、脱水性和氧化性。 1、硫酸盐的性质与结构 1、硫酸盐的性质与结构 硫酸能形成酸式盐和正盐两种类型的盐。碱金属元素（Na、K）能形成稳定的固态酸式硫酸盐。在碱金属的硫酸盐溶液中加过量硫酸可生成酸式硫酸盐。Na2SO4+H2SO4＝2NaHSO4 酸式硫酸盐均易溶于水，易熔化。加热到熔点以上转变为焦硫酸盐M2S2O7，再加强热，就进一步分解为正盐和三氧化硫。 2NaHSO4__加热__Na2S2O7+H2O　 Na2S2O7__强热__Na2SO4+SO3↑